天然胡萝卜素是一类在自然界中广泛分布的生物来源的抗氧化剂，它能保护生物系统免受一些由过量氧化的过程或反应所产生的潜在有害作用。
对小鼠脂质过氧化的抑制和增强抗氧化酶活性作用
据河南医科大学薛乐勋等报告，盐藻提取物（富含天然胡萝卜素）可降低小鼠血与肝组织脂质过氧化水平，增高血或肝组织中抗氧化酶活性。
经口给予小鼠天然胡萝卜素1毫克/千克体重或盐藻提取物1.25、0.63、0.31毫克/千克体重，持续30天。结果显示，各给药组小鼠血和肝组织中脂质过氧化产物丙二醛（MDA）明显低于对照组，天然胡萝卜素组及盐藻提取物高、中剂量组小鼠血和肝组织中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH－Px）活性明显高于对照组；各给药组小鼠肝组织中超氧化物歧化酶（SOD）活性明显高于对照组。
据沈阳市华星药物研究所李经才等报告，给予提取物浓缩物制剂（富含天然胡萝卜素）的大鼠与小鼠肝组织MDA水平降低，而SOD活性增高。经口给予大鼠、小鼠该制剂，剂量分别为5、35、70毫克/千克体重和20、50、100毫克/千克体重，持续10天。结果显示，中、高剂量组大鼠及各剂量组小鼠肝组织MDA水平明显降低，SOD活性则明显增高。
增强肿瘤病人抗氧化功能
据河南中医学院王建人等报告，肿瘤病人口服盐藻提取物（天然胡萝卜素）后血中MDA水平下降，GSH－Px与SOD活性增高。口服盐藻提取物组肿瘤病人44例（肺癌15例、恶性淋巴瘤8例、胃癌6例、大肠癌4例、食管癌3例、乳腺癌2例、甲状腺癌2例、脂肪肉瘤2例、鼻咽癌1例、卵巢癌1例），每天口服盐藻提取物30毫克，分两次口服，持续1个月。另设对照组15例，其病种与严重程度与口服盐藻提取物组相似。结果显示，口服盐藻提取物后血中MDA水平明显低于口服盐藻提取物前，GSH－Px和SOD活性则比口服盐藻提取物前明显增高。
增强在切尔诺贝利核泄露事件中暴露于辐射的儿童的抗氧化能力
据Bon－Amotz等报告，对切尔诺贝利核泄露事件后（1990年～1994年）从俄罗斯移居到以色列的儿童的血清分析发现，氧化共轭二烯水平升高，表明来自辐射污染地区儿童血脂质过氧化形成增高。给其中57名男孩和42名女孩口服富含天然胡萝卜素的盐生杜氏藻粉（天然胡萝卜素的9－顺式与全－反式等量混合物），持续3个月。结果显示，服用天然胡萝卜素的儿童的血清氧化共轭二烯水平明显低于服用前，表明天然胡萝卜素可以作为抗氧化剂或辐射防护剂。
